En 2005, les travaux sur la métathèse des oléfines, une réaction catalytique puissante formant des liaisons doubles carbone-carbone, ont été récompensés par le prix Nobel de chimie pour leurs retombées potentielles sur les méthodologies durables. Dans l’industrie moderne, cette réaction pourrait réduire considérablement l’empreinte écologique de la production de matériaux, carburants verts, médicaments, etc. Toutefois, malgré ce potentiel, les catalyseurs de métathèse moléculaires ne sont pas assez productifs pour être rentables.
C’est pourquoi la professeure Deryn Fogg et son équipe de recherche œuvrent à réaliser le plein potentiel de la métathèse d’oléfines. Leur approche est pour le moins inhabituelle : plutôt que d’étudier comment les catalyseurs fonctionnent, les scientifiques étudient ce qui les fait dérailler. Selon eux, c’est en comprenant leurs voies de décomposition qu’on pourra améliorer leur longévité et leur productivité. En collaboration avec Daniel Nascimento, étudiant au doctorat, la professeure Fogg a étudié de manière approfondie de nouveaux catalyseurs ayant démontré une grande productivité, pour des raisons alors inconnues. Ils ont découvert que cette productivité était attribuable à l’immunité de ces catalyseurs à certaines voies de décomposition qui limitent l’efficacité de la grande majorité des catalyseurs de métathèse. Ils ont toutefois constaté avec surprise que la propriété conférant cette immunité favorisait en fait une deuxième voie de décomposition connue de longue date. Ces deux voies, longtemps considérées comme indépendantes, sont en fait des réponses opposées à la même caractéristique moléculaire. Une fois reconnue, la deuxième voie est facilement inhibée par les méthodes standard. Ainsi, la compréhension des fondements de l’immunité à la première voie donne des outils généraux très puissants pour concevoir de nouvelles générations de catalyseurs.
En 2022, la professeure Fogg a reçu une bourse de convergence technologique du Conseil de recherche norvégien pour ses recherches de pointe sur les catalyseurs, par lesquelles elle tente d’allier l’intelligence artificielle (IA) à la conception de nouveaux catalyseurs, grâce en partie à ses connaissances sur la décomposition de ces derniers. Elle a reçu ce financement conjointement avec le professeur Vidar Jensen (Université de Bergen, Norvège), qui a joué un rôle central dans la naissance de cette vision.
La clé du succès selon Daniel Nascimento et la professeure Fogg? « Soyez curieux, persévérants et passionnés, et faites confiance à votre instinct! »
Pour en savoir plus :
- The Janus face of high trans-effect carbenes in olefin metathesis: gateway to both productivity and decomposition (en anglais seulement)
- Site web de la professeure Fogg (en anglais seulement)